Forneça as fórmulas estruturais dos seguintes compostos:
ácido p-toluenossulfônico

Passo 1

O que o enunciado pede: fornecer a fórmula estrutural do composto chamado “ácido p-toluenossulfônico”.
Informações dadas (implícitas no nome do composto):
  • O nome indica que temos um anel benzênico (derivado de tolueno) com dois substituintes: um grupo metila e um grupo sulfônico ácido.
  • O prefixo p- (para) indica que esses dois substituintes estão em posições opostas no anel benzênico (ou seja, em posições 1 e 4 do anel).
    Nenhuma outra informação foi fornecida, então usaremos apenas o nome para montar a estrutura.

Passo 2

Entendendo o nome e como convertê-lo em estrutura (aula rápida):
  • “Tolueno” é o nome trivial de \mathrm{C_6H_5CH_3}, ou seja, um anel benzênico com um grupo \mathrm{CH_3} (metila) ligado. Uma maneira formal de chamar é “metilbenzeno”.
  • “Sulfônico” vem do grupo sulfonato ácido, representado por \mathrm{-SO_3H}. Esse grupo ligado ao anel dá o sufixo “sulfônico” (ácido sulfônico quando está na forma \mathrm{-SO_3H}).
  • O sufixo p- (para) significa que os substituintes metila e \mathrm{SO_3H} estão em posições opostas no anel: se a metila está no carbono 1, o \mathrm{SO_3H} está no carbono 4.
    Conclusão de nomenclatura: “ácido p-toluenossulfônico” é o mesmo que “ácido 4-metilbenzenossulfônico”.

Passo 3

Como representar o grupo \mathrm{SO_3H} na estrutura (uma pequena explicação química):
  • O radical \mathrm{SO_3H} costuma ser mostrado como \mathrm{-SO_3H} ligado ao anel aromático.
  • Estruturalmente, o enxofre forma duas ligações duplas a dois oxigênios e uma ligação simples a um oxigênio ligado a um hidrogênio (resumidamente representado por \mathrm{SO_3H}).
  • Em provas, é aceitável desenhar \mathrm{-SO_3H} ou, se quiser detalhar, desenhar =\!O e -\!OH em torno do enxofre. Para economizar tempo, usamos a forma condensada \mathrm{SO_3H}.

Passo 4

Montando a fórmula estrutural completa passo a passo (como desenhar na prova):
  1. Comece desenhando um anel benzênico (hexágono com três ligações duplas alternadas).
  2. Escolha um vértice como carbono 1 e coloque ali o grupo metila \mathrm{CH_3}. Na prova, você pode escrever \mathrm{CH_3} ligado ao anel.
  3. Conte até o carbono 4 (posição para, ou seja, o carbono diretamente oposto ao carbono 1) e coloque ali o grupo \mathrm{SO_3H}. Escreva \mathrm{SO_3H} ligado ao anel.
  4. Em forma condensada, isso resulta em \mathrm{CH_3\!-\!C_6H_4\!-\!SO_3H} com \mathrm{CH_3} e \mathrm{SO_3H} em posições para.

Passo 5

Variações de representação que você pode usar na prova (todas equivalentes):
  • Fórmula condensada que mostra o anel substituído: \mathrm{C_6H_4(CH_3)(SO_3H)}. Isso indica um anel \mathrm{C_6H_4} com um \mathrm{CH_3} e um \mathrm{SO_3H}.
  • Nome sistemático equivalente para escrever ao lado do desenho: “ácido 4-metilbenzenossulfônico”.
    Dica final de prova: se tiver pouco tempo, desenhe o anel, escreva "1 — \mathrm{CH_3}" e "4 — \mathrm{SO_3H}"; isso é suficiente para mostrar que você entendeu a posição para.

Resposta

Ácido p-toluenossulfônico (ácido 4-metilbenzenossulfônico):
\mathrm{CH_3\!-\!C_6H_4\!-\!SO_3H}

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